Crean manto de invisibilidad en 3D por metamaterial fotónico

21 03 2010

Científicos lograron crear el primer dispositivo que logra hacer a un objeto invisible en tres dimensiones. El “manto” -cuyos detalles aparecen publicados en la revista Science– puede ocultar a un objeto utilizando luz con una longitud de onda muy cercana a la de la luz visible para el ser humano.

"Manto" de invisibilidad (Science)

Los aparatos previamente desarrollados habían logrado ocultar objetos de la luz que viajaba en la misma dirección, pero visto desde cualquier otro ángulo el objeto seguía siendo visible.

Ahora lograron hacer al objeto invisible en tres dimensiones.

Tal como expresan los científicos del Instituto de Tecnología Karlsruhe en Alemania, éste es un paso inicial pero muy importante hacia los verdaderos mantos de invisibilidad.

Según explicó a la BBC el profesor Tolga Ergin, quien dirigió el estudio, el manto esta basado en el concepto de que es posible “transformar” el espacio con un material.

El profesor Ergin y su equipo diseñaron un metamaterial fotónico que es capaz de influir en la conducta de los rayos de luz.

“Se puede pensar en cualquier tipo de transformación que se desee llevar a cabo y crear un material que simule esa transformación” explica el científico. Lee el resto de esta entrada »





El origen del cáncer de próstata

29 10 2009
  • Científicos estadounidenses han descubierto que la fusión de dos genes inicia el proceso que desencadena el cáncer de próstata.
  • El estudio se ha realizado en la Universidad de Michigan.
  • La investigación podría tener implicaciones en fusiones de genes que ocurren en otros tipos de cáncer.

El origen del cáncer de próstata  (Imagen: ARCHIVO)

Científicos estadounidenses han descubierto que la fusión de dos genes inicia el proceso que desencadena el cáncer de próstata. La revista Science publica este estudio elaborado por científicos del Centro Integral del Cáncer de la Universidad de Michigan, cuya investigación podría tener implicaciones en fusiones de genes que ocurren en otros tipos de cáncer.

Añaden que si se logra comprender la forma en que ocurre el proceso de fusión genética, se podrían desarrollar métodos o estrategias de prevención de la enfermedad.

Este trabajo muestratal vez el origen mismo del cáncer de próstata. De acuerdo con el informe, los científicos descubrieron que las piezas de un cromosoma se acercan tras quedar expuestas a un andrógeno, hormona vinculada estrechamente con ese tipo de cáncer. Ese acercamiento marca la fusión que ocurre tras la exposición, señalan.

“Este trabajo muestra el origen y creación de la fusión genética y tal vez el origen mismo del cáncer de próstata. Este es el proceso desencadenante para la génesis de la enfermedad”, manifestó Arul Chinnaiyan, autor del estudio y director del Centro de Patología Translacional de la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan.

El grupo encabezado por Chinnaiyan, que también es investigador del Instituto Médico Howard Hughes, identificó en 2005 un gen específico del cáncer de próstata identificado como TMPRSS2 el cual se fusiona con el gen ERG. Estudios anteriores del mismo grupo científico habían determinado que la fusión genética actuaba como el desencadenante de la enfermedad.

Fuente: 20Minutos. El origen del cáncer de próstata





Hallan probable causa de la fatiga crónica

10 10 2009

Científicos en Estados Unidos afirman que lograron un avance importante en el entendimiento de lo que causa la encefalomielitis miálgica (ENMI), o síndrome de fatiga crónica (SFC).

Fatiga

La ENMI afecta a unas 17 millones de personas en el mundo.

Las causas de esta enfermedad -que se cree afecta a unas 17 millones de personas en todo el mundo- han sido durante décadas desconocidas para la ciencia.

Ahora la nueva investigación, publicada en la revista Science, revela que un raro retrovirus, llamado XMRV (virus xenotrópico de la leucemia murina), podría desempeñar un papel en el desarrollo del trastorno.

Los investigadores del Instituto Whittemore Peterson en Nevada descubrieron el virus en 67% de los pacientes con ENMI estudiados, mientras que sólo se encontró en 4% de la población general.

Aunque el estudio no ofrece evidencia definitiva de que el virus es el responsable, los científicos afirman que el hallazgo juega un rol muy importante en la enfermedad, y quizás, dicen, es la única causa de ésta.

La ENMI es un trastorno debilitante cuyos síntomas son el cansancio y dolor muscular y de articulaciones prolongados, que no desaparecen con el sueño o descanso.

Cuando la enfermedad comenzó a surgir, a principios de los 1980, desató mucha controversia porque algunos científicos dudaron que realmente se trataba de una enfermedad física genuina.

Incluso se le bautizó “la gripe de los yuppies (los jóvenes urbanos profesionales)”.

Trastorno grave

Posteriormente se le reconoció como una enfermedad verdadera y ahora está clasificada como un trastorno neurológico severo.

Este descubrimiento podría ser una paso muy importante en la búsqueda de tratamientos vitales para millones de personas

Dra. Judy Mikovits

En el nuevo estudio, los investigadores extrajeron el ADN del retrovirus XMRV en la sangre de 68 de los 101 pacientes que sufrían el trastorno.

Se sabía ya que los retrovirus pueden causar síntomas neurológicos, cáncer y deficiencias inmunológicas.

Cuando los científicos llevaron a cabo cultivos celulares en el laboratorio éstos revelaron que el XRMV originado en los pacientes era infeccioso.

Según los investigadores, este hallazgo incrementa la posibilidad de que el XMRV pueda ser un factor contribuyente de la ENMI.

Se sabe también que este retrovirus juega un papel en el desarrollo de algunos tipos de cáncer de próstata.

“Éste es un patógeno transmitido en la sangre que podemos contraer con fluidos corporales o con transmisión sanguínea” explica la doctora Judy Mikovits, quien dirigió la investigación.

“Los síntomas de la ENMI -fatiga crónica, deficiencia inmunológica, infecciones crónicas- son los mismos que vemos con los retrovirus”.

“Este descubrimiento podría ser una paso muy importante en la búsqueda de tratamientos vitales para millones de personas” agrega la experta.

Tratamiento antiviral

Si los resultados de este estudio se confirman, dicen los científicos, y realmente este retrovirus es la causa de la ENMI será posible tratar a los pacientes con antivirales -similares al tratamiento para VIH- o quizás desarrollar una vacuna contra el virus que prevenga el desarrollo de la enfermedad.

Fatiga

El hallazgo podría conducir a tratamientos antivirales contra la enfermedad.

El retrovirus XMRV fue identificado por primera vez por el doctor Robert Silverman, del Departamento de Biología de Cáncer de la Clínica Cleveland, en hombres que tenían un defecto en el sistema inmune que reducía su capacidad para combatir las infecciones virales.

El científico, que también participó en el nuevo estudio, afirma que “el descubrimiento del XMRV en dos enfermedades importantes, cáncer de próstata y ahora SFC, es muy alentador”.

“Si se establece la causa y efecto, tendremos una nueva oportunidad de prevención y tratamiento para estas enfermedades”.

Por su parte, Tony Britton, portavoz de la Asociación de Encefalomielitis Miálgica del Reino Unido afirma que “éste es un trabajo fascinante, pero no prueba de forma concluyente un vínculo entre el virus XMRV y el síndrome de fatiga crónica o ENMI”.

“Mucha gente con ENMI dice que su enfermedad comenzó después de una infección viral, y varios enterovirus y virus de herpes también han sido implicados en el pasado”.

“La ENMI es una enfermedad inmensamente compleja, con muchas posibles causas -agrega- y los pacientes desean desesperadamente mejorarse”.

Fuente: BBC. Hallan probable causa de la fatiga crónica





Hallazgo que acerca a la vacuna del VIH

4 09 2009

Científicos descubrieron dos poderosos anticuerpos capaces de neutralizar al VIH, el virus que causa el SIDA.

VIH

Los anticuerpos revelan el “talón de Aquiles” en la defensa del VIH.

El hallazgo, afirman los investigadores, revela un potencial “talón de Aquiles” en la estrategia de defensa del virus.

Y nos acerca cada vez más al desarrollo de una vacuna contra la infección que causa alrededor de dos millones de muertes cada año en el mundo.

La investigación -publicada en la revista Science- fue llevada a cabo por científicos de la Iniciativa Internacional de Vacunas del SIDA (IAVI, por sus siglas en inglés), el Instituto Scripps de Investigación, y las compañías de biotecnología Theracione Sciences y Monogram Biosciences, en Estados Unidos.

Los dos anticuerpos son los primeros de este tipo que han sido identificados en más de una década y los primeros que son aislados de pacientes donantes de países en desarrollo.

Los anticuerpos fueron identificados después de analizar cerca de 1.800 muestras de voluntarios VIH positivos de clínicas de siete países de África subsahariana, Tailandia, Australia, Reino Unido y Estados Unidos.

Más cerca de la vacuna

Se trata de anticuerpos capaces de atacar un punto vulnerable del virus que es común en varias cepas del patógeno.

Los científicos intentarán ahora explotar esta vulnerabilidad para desarrollar una vacuna contra el SIDA.

Hasta ahora ha sido imposible desarrollar una vacuna efectiva contra la enfermedad. Pero el nuevo descubrimiento ofrece un potencial enfoque nuevo para destruir las defensas que el VIH utiliza contra el sistema inmune.

Ahora contamos con un blanco nuevo y potencialmente más efectivo en el VIH para enfocar nuestros esfuerzos en el diseño de dicha vacuna

Dr. Wayne Koff

Los científicos creen que es posible descubrir más anticuerpos de este tipo, llamados “bNAbs”, lo cual a su vez podría conducir al descubrimiento de otras vulnerabilidades del VIH.

“El hallazgo en sí mismo es un avance extraordinario hacia la meta de producir una vacuna efectiva contra el SIDA” afirma Wayne Koff, de IAVI.

“Porque ahora contamos con un blanco nuevo y potencialmente más efectivo en el VIH para enfocar nuestros esfuerzos en el diseño de dicha vacuna.

“Y tras haber identificado a este blanco pensamos que podemos encontrar más puntos de ataque, lo cual debería acelerar aún más los esfuerzos globales el desarrollo de la vacuna del SIDA”, expresa el investigador.

Los bNAbs (anticuerpos ampliamente neutralizantes) son producidos por una minoría de pacientes de VIH.

Se diferencian de otros anticuerpos del virus porque éstos son capaces de neutralizar a un alto porcentaje de las cepas de VIH que actualmente circulan en el mundo.

Los científicos creen que para que una vacuna pueda prevenir la infección del VIH necesita “enseñar” al organismo a producir estos poderosos anticuerpos antes de que ocurra la exposición al virus.

Los experimentos con animales revelan que en teoría una vacuna de este tipo puede funcionar.

Antes de descubrir los nuevos bNAbs sólo se conocían cuatro anticuerpos del VIH que se pensaba también podían ser ampliamente neutralizantes.

Sin embargo, los cuatro funcionaban adhiriéndose a una zona del VIH que ha demostrado ser muy difícil de explotar con las vacunas.

Blanco accesible

Los dos nuevos bNAbs son potencialmente mucho más útiles porque se adhieren a zonas del virus que los científicos creen son más accesibles.

VIH

Hasta ahora ha sido imposible desarrollar una vacuna efectiva contra el virus.

En teoría esto debería facilitar la producción de una vacuna que pueda estimular al organismo a producir estos anticuerpos clave.

Y debido a que los bNAbs son muy poderosos, éstos no tendrían que ser producidos en cantidades muy grandes para ofrecer protección.

Tal como señala otro de los científicos involucrados en el hallazgo, el profesor Dennis Burton, del Instituto Scripps de Investigación, “ahora tenemos una mejor posibilidad de diseñar una vacuna capaz de provocar la producción de anticuerpos ampliamente neutralizantes, lo cual creemos que es la clave para el desarrollo exitoso de una vacuna”.

Los dos nuevos anticuerpos atacan una de las proteínas encargadas de formar las “púas” con las cuales el VIH infecta a las células.

Estas proteínas son sumamente variables y por lo tanto es muy difícil para el sistema inmune atacarlas.

Pero nos nuevos anticuerpos atacan un área de la proteína que no cambia.

“La identificación de anticuerpos que actúan contra una amplia variedad de cepas de VIH será vital para el desarrollo de una vacuna efectiva”, afirma Keith Alcorn, jefe de información de VIH de la organización NAM, Aidsmap.

“Pero necesitamos recordar que ésta es una etapa muy temprana de la investigación. Y cualquier vacuna de VIH será un esfuerzo a largo plazo”.

Fuente: BBC. Hallazgo que acerca a la vacuna del VIH





Extraordinaria imagen de una molécula

28 08 2009

Por primera vez científicos lograron captar la imagen de una molécula con un detalle estructural sin precedentes, incluso se pueden ver los enlaces químicos que la mantienen unida.

Molécula de pentaceno (IBM Zurich)

La imagen incluso muestra los átomos de hidrógeno en la periferia del pentaceno.

Los científicos del centro de investigación de IBM en Zurich usaron lo que se conoce como microscopio de fuerza atómica o AFM (en sus siglas en inglés).

Y aunque en el pasado, utilizando técnicas similares, ya se había logrado observar la conformación física de un nanotubo de carbono, ésta es la primera vez que se puede observar la estructura con tanto detalle.

El entendimiento de la estructura molecular a esta escala -afirman los expertos- podría ayudar en el diseño de muchas cosas a escala molecular, en particular materiales electrónicos y hasta medicamentos.

El equipo de científicos -que publica los detalles de su investigación en la revista Science- es el mismo grupo que en julio pasado logró por primera vez medir la carga eléctrica de un átomo único.

Enfoque fino

En ambos casos los investigadores de IBM Zurich utilizaron una versión del AFM que actúa como un pequeñísimo diapasón (la herramienta que se usa para afinar instrumentos musicales).

Con éste, uno de los dientes del diapasón pasa increíblemente cerca a la muestra y el otro un poco más lejos.

Cuando se hace vibrar al diapasón el diente más cercano experimenta un cambio minúsculo en la frecuencia de su vibración, simplemente porque se está acercando a la molécula.

Al comparar las frecuencias de los dos dientes se puede obtener una medición de la distancia desde del diente más cercano con lo cual se puede establecer de forma efectiva un “mapa” de la estructura molecular.

Esta medición requiere de una precisión extrema.

Para evitar los efectos de las moléculas de gas extraviadas y del sacudimiento general a escala atómica que experimentan los objetos a temperatura ambiente, todo el proceso debe mantenerse al alto vacío y a temperaturas extraordinariamente frías.

Sin embargo, como la punta de los dientes del AFM no están bien definidas y no son lo suficientemente agudas a la escala de átomos únicos, esto provocaba que las imágenes se vieran borrosas.

Los investigadores pensaron que podían evitar este efecto eligiendo deliberadamente una pequeña molécula única (de pentaceno) -formada por un átomo de carbono y uno de oxígeno- y formando una punta del AFM lo más aguda y mejor definida posible.

Con átomos periféricos

Microscopio de fuerza atómica (ATM) (IBM Zurich)

Los investigadores también lograron medir por primera vez la carga de un átomo único.

Su medición de la molécula de pentaceno utilizando esta punta de monóxido de carbono muestra los enlaces entre los átomos de carbono en cinco anillos unidos, e incluso releva enlaces a los átomos de hidrógeno en la periferia de la molécula.

Tal como explicó a la BBC Leo Gross, quien dirigió la investigación, el equipo planea ahora combinar su capacidad para medir cargas individuales con esta nueva técnica para representar moléculas con un nivel de detalle sin precedentes.

Esto, dice el científico, podrá ayudar en particular al campo de la electrónica molecular, que es un futuro potencial de la electrónica en el que las moléculas individuales actúan como interruptores y transistores.

Aunque el enfoque puede trazar los enlaces etéreos que conectan a los átomos, no puede distinguir entre átomos de diferente tipo.

El equipo intenta ahora usar la nueva técnica junto con otro método similar conocido como microscopía de efecto túnel (STM) -en el que un pequeño voltaje es aplicado a lo largo de la muestra- para determinar si los dos métodos combinados pueden mostrar la naturaleza de cada átomo en las imágenes del AFM.

Esto, dice Leo Gross, ayudaría a todo el campo de la química, en particular la química sintética que se utiliza en el diseño de fármacos.

Los resultados, agrega el científico, serán también de mucho interés para quienes estudian el mundo de la nanotecnología con instrumentos similares.

Fuente: BBC. Extraordinaria imagen de una molécula